热点02 基因治疗-2024年高考生物【热点·重点·难点】专练（上海专用）

热点02 基因治疗 · 情境预测 1990 年，美国批准了世界首例人体基因治疗的临床研究计划，对一名因腺苷脱氨酶基因（ADA）缺陷而患有重度联合免疫缺陷病（SCID）的儿童（终身只能生活在保护性的“气泡”中，被称为“泡泡儿”）进行基因治疗。这一项目最终获得成功，从而开创了基因治疗的新纪元。临床医学研究人员定期从患者血液中分离免疫细胞，用携带正常 ADA 等位基因的病毒表达载体感染这些免疫细胞，然后将这些得以矫正的细胞回输至患者体内，即所谓的“间接体内疗法”。 然而，这种治疗方案在给SCID患者带来福音的同时，却也暴露出严重的副作用：四名接受治疗的患者后来发展为白血病，其中一名患者因治疗基因的插入激活了癌基因而死亡。基因治疗给人们带 来了希望，但很少有证据能显示其应用的安全性和有效性。尽管如此，临床和学术界仍在坚持不懈地探究更新更严格的安全治疗策略。 · 考点预测 基因的结构和功能，DNA复制、转录、翻译的过程，孟德尔遗传规律，以及人体的免疫调节可能会是重点。 2018年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现：具有人体健康监护作用的T淋巴细胞表面的两种膜蛋白（PD-1和CTLA-4）会阻止T淋巴细胞对肿瘤细胞的杀伤作用。 科学家还通过改造患者的T淋巴细胞，使其具有更强的识别和杀伤肿瘤细胞的能力，这种技术被称为嵌合抗原受体T细胞免疫疗法 (CAR-T疗法 )。 1）免疫治疗：针对机体低下或亢进的免疫状态，人为地增强或抑制机体的免疫功能以达到治疗疾病目的的治疗方法。 2）CAR-T疗法：通过基因工程的技术，在T细胞上加上一个能够精确识别肿瘤细胞的蛋白质，相当于针对肿瘤细胞制造了一个精确制导炸弹，让T细胞可以更加精准地识别肿瘤细胞并将其消灭。 分离T细胞→制备CAR-T细胞（导入基因）→扩增CAR-T细胞→回输细胞→监控病人 1．影响小鼠内耳形态的基因A突变会导致遗传性耳聋，研究人员尝试进行基因治疗。 （1）CRISPR/Cas9基因编辑系统由sgRNA及Cas9蛋白组成。图1所示，sgRNA与目标DNA结合，引导Cas9蛋白切割靶序列的双链DNA，导致 　 　键断裂。 （2）同源重组是指在DNA断裂的情况下，含有同源区段的DNA之间发生的重组。科研人员尝试利用同源重组原理对耳聋小鼠进行基因治疗。 ①利用 　 　技术扩增野生型小鼠的基因A，再用图2中的限制酶 　 　切割基因A与腺病毒载体形成黏性末端，最后利用 　 　酶进行拼接，构建腺病毒表达载体。科研人员尝试利用该载体与耳聋小鼠的DNA进行同源重组，效果不佳。 ②在上述基础上，科研人员又将sgRNA基因、Cas9基因接入了腺病毒表达载体（见图3），同时引入sgRNA的识别序列，目的是 　 　。图3所示的腺病毒表达载体还需要哪些必要的结构或基因 　 　（多选）。 A.启动子和终止子 B.RNA聚合酶基因 C.标记基因 D.起始密码子和终止密码子 E.反密码子 F.复制原点 （3）将腺病毒表达载体注入耳聋小鼠的单侧耳组织细胞。为评估该治疗方案的效果，研究人员使用同一只小鼠的非注射耳作为对照，而不是另一只没有注射腺病毒表达载体的小鼠，好处是可以排除 　 　对实验结果的影响。 （4）进一步研究结果表明该方案可以有效纠正小鼠的突变基因，从而治疗小鼠的遗传性耳聋。人体内基因A突变也会导致遗传性耳聋，欲将该方案用于临床治疗，从安全性角度还应关注 　 　。 2．回答下列有关人类遗传病的问题 人类的生命诞生需要卵与精子结合形成合子，随后合子开始分裂发育成胚胎。然而临床上有部分进行试管婴儿的患者表现合子不分裂，进而导致反复试管婴儿失败及不孕。研究表明，TRIP13基因发生突变是病因之一。如图为某患有合子不分裂的家族系谱图（图1）和TRIP13基因测序结果（图2），请分析回答下列问题： （1）卵和精子结合的生殖方式属于 　 　（多选）。 A．无性生殖 B．有性生殖 C．卵式生殖 D．分裂生殖 （2）根据家族系谱图判断，致病基因位于 　 　（常/X/Y）染色体上，是 　 　（显/隐）遗传病。 （3）与正常的碱基序列相比较可得知，致病基因产生的原因是 　 　。 A．碱基对增加 B．碱基对缺失 C．碱基对替换 D．基因重组 （4）研究发现TRIP13基因变异会导致卵母细胞阻滞在减数第一次分裂。下列相关说法正确的是 　 　（多选）。 A．TRIP13基因编码的蛋白质可能与纺锤体形成有关 B．卵母细胞阻滞在减数第一次分裂时期会导致没有第一极体形成 C．阻滞在减数第一次分裂的卵母细胞是单倍体 D．患者体内的卵母细胞内不会发生基因重组 （5）